CN101161597A - 没食子酸生产废水的净化回收方法 - Google Patents

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张宗和
黄嘉玲
王金鍫
秦清
徐浩
陶林
仲崇茂
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Abstract

本发明涉及没食子酸生产废水的净化回收方法，该废水以五倍子或塔拉为原料生产没食子酸的水解制或精制过程中产生。具体过程为：先用30％NaOH中和至pH＝4.5～5，再真空蒸发浓缩后，离心回收盐，冷却至10～15℃析出没食子酸结晶，离心抽滤得晶体没食子酸，滤液加石灰乳中和至中性，澄清后，清液用煤质活性炭脱色后废水经生化池生化后达标排放。回收没食子酸可用于制备焦性没食子酸，没食子酸酯等产品，回收盐可作增白剂，锅炉软化水，石灰可制砖，该发明投资少，工艺简单，成本低，处理废水效果好。

Description

没食子酸生产废水的净化回收方法
技术领域
本发明涉及没食子酸生产废水的净化及回收利用方法。
背景技术
没食子酸的生产以林产植物五倍子或塔拉等为原料，通过碱法水解、精制工艺过程制得，它被广泛用于抗腐蚀剂、集成电路洗涤剂等用途，是一种重要的精细有机化学品。
我国林产资源丰富，是没食子酸的主要生产国，但没食子酸生产的水解及精制过程均会产生大量废水。没食子酸生产废水主要来源于以下三个渠道：一.水解废水：废水为褐色，pH约为1.5，各种有害物质的含量为：BOD5大约1000mg/L，CODCr约2500mg/L，挥发物0.015mg/L，悬浮物400～450mg/L，盐20～22％mg/L，此外还含有2％左右的残余没食子酸；二.精制废水：没食子酸精制过程中的废水主要是没食子酸的结晶母液，盐分含量较低，PH约3～3.5，色泽为黄褐色，不符合排放要求；三.废渣处理废水：没食子酸生产废渣经水洗、结晶回收没食子酸后的母液，含有2％左右的没食子酸，一般合并入上述水解废水中。这些废水对环境污染极大，而废水处理流程复杂，成本高，成为没食子酸生产的一大难题。此前，曾采用将精制废水直接回收作为五倍子或塔拉原料的水解用水，但实践发现，该法虽能回收母液中没食子酸，但会影响没食子酸产品的质量，纯度达不到要求，尤其是金属离子含量超标，不能用于电子工业等需要高纯度没食子酸的领域，使用途受限。
发明内容
本发明的目的是提供一种没食子酸生产废水的净化回收方法，它工艺简单，处理成本低，可达标排放。
为了实现上述目的，本发明的方法按下列步骤操作。
①.用NaOH将废水中和至PH＝4.5～5；所说的NaOH重量浓度可以为30％；
②.在真空度0.08～0.095Kpa下减压蒸发浓缩至没食子酸重量浓度达6～10％；
③.浓缩液冷却至10～15℃，结晶18～24h，离心分离出没食子酸结晶，经干燥后得没食子酸，回收；
④.步骤③分离出结晶后的母液，用石灰乳中和至PH＝7.0～7.5，澄清分层。
⑤.上层清液用煤质活性炭脱色，脱色温度90～100℃，脱色时间20～50min，脱色后清液进入生化池后达标排放。
以上方法适合于处理基本不含盐的精制废水，对含有大量盐的水解废水，则将步骤②所得的浓缩液趁热离心分离回收其中的盐。
所说的减压蒸发浓缩过程在带有强制循环的悬框式蒸发设备中进行。
精制废水与水解废水可用同一套设备处理，但不可混在一起处理，必须分开批次处理。
本发明针对没食子酸水解废水的强酸性(PH约1.5)，高温下对设备有很强的腐蚀作用的物性，本发明采用碱中和的方法将废水中和至PH＝4.5～5，对一般的不锈钢蒸发器不会产生腐蚀。为了防止浓缩过程中，折出盐沉积在罐壁上，采用带有强制循环的悬框式蒸发设备，可减少盐沉积和阻塞，悬框下部有容积较大的锥形体，有利盐和没食子酸的分离，利用泵的强制循环提高蒸发的传热系数，对沉积在管板上的盐进行冲刷，效果更佳。本发明在中和步骤中，两次中和所用的碱不同，第一次因废水酸性较大，故采用NaOH，避免使用石灰乳，因后者会产生没食子酸钙盐沉淀，需增加过滤步骤，而且没食子酸也不能回收；第二次回收后，母液中残余少量没食子酸利用石灰乳的反应而使它生成钙盐沉淀以除去。本发明最后脱色不必采用昂贵的木质炭，可采用兼价的煤质炭，这是因为本发明将脱炭步骤安排在没食子酸回收之后，可避免煤质炭中含有的微量金属离子进入没食子酸，影响其质量。加炭量可根据颜色深浅而控制，脱色后进生化池即能达到排放标准。因此本发明工艺简单，可以一套设备两用，投资低，效果好。废水经本处理能达到GB/T8978第二类的污水排放标准。
综上所述，本发明采用中和→浓缩→回收→中和→脱色→生化步骤处理没食子酸工业废水，设备简单，成本较低，较大程度回收了没食子酸产品，使废水达到标准排放。回收的没食子酸可作为生产焦性没食子酸、没食子酸酯类的原料，回收盐可作为增白剂或锅炉中软化水用，反应过后石灰钙盐可用于制砖，真正达到无公害排放。
实施例1：水解生产没食子酸产生的废水400kg，加入15kg浓度为30％的NaOH(重量)，搅拌中和至PH＝4.8，送入蒸发器中，0.085KPa真空下蒸发2.5h，浓缩至原体积的1/3，离心得盐26.3kg，母液115kg；冷却至10℃，结晶20h，离心干燥得没食子酸5.6kg，母液加入15kg石灰，调PH至中性(PH＝7.5)，澄清后，上清液中加入7.5kg煤质炭，90℃脱色0.5h，过滤所得清液基本无色，经生化池生化后，测定：挥发酚0.010mL/L，BOD5：28.2mL/L，CODCr：88.2mL/L，达到二类废液一级排放标准。
实施例2：450kg精制没食子酸产生的废水中加入10kg30％NaOH，PH＝5.0，放入蒸发器中，0.009KPa下蒸发2h，蒸出水320kg(排放)，把浓缩液放入结晶罐中，冷却18h，冷至10℃离心干燥得没食子酸6.1kg。母液加入6.5kg石灰乳至中性，澄清后，清液加入5kg煤质炭，95℃下脱色40min，过滤得清液经生化池生化后，BOD5：27.40mL，CODCr：91.2mL/L。

Claims (4)

1.没食子酸生产废水的净化回收方法，其特征在于按下列步骤操作：
①.没食子酸生产废水用NaOH溶液中和至PH＝4.5～5；
②.在真空度0.08～0.095Kpa下减压浓缩至没食子酸重量浓度达6～10％；
③.浓缩液冷却至10～15℃，结晶18～24h，离心分离出没食子酸结晶，结晶经干燥后得回收的没食子酸；
④.步骤③分离出结晶后的母液，用石灰乳中和至PH＝7.0～7.5，澄清分层；
⑤.上层清液用煤质活性炭脱色，脱色温度90～100℃，脱色时间20～50min，脱色后清液进入生化池后达标排放。
2.根据权利要求1所述的没食子酸生产废水的净化回收方法，其特征在于所说的NaOH溶液重量浓度为30％。
3.根据权利要求1所述的没食子酸生产废水的净化回收方法，其特征在于步骤②所得的浓缩液趁热离心分离回收其中的盐。
4.根据权利要求3所述的没食子酸生产废水的净化回收方法，其特征在于所说的减压蒸发浓缩过程在带有强制循环的悬框式蒸发设备中进行。
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